开放量子系统随机动力学中有色噪声的高效选取
量子物理
2021-02-19 v2
摘要
随机Liouville-von Neumann (SLN)方程描述了与非马尔可夫谐振子环境耦合的开放量子系统约化密度矩阵的动力学。与环境的相互作用由驱动系统的复有色噪声表示，其关联函数由环境的性质决定。我们提出若干能够生成此类有色噪声的方案，这些方案构建于噪声幅度归约流程之上[Imai et al, Chem. Phys. 446, 134 (2015)]，包括两种解析优化方案。在此过程中，我们密切关注傅里叶空间中关联函数的性质，并给出了其完整推导。对于某些方案，用于解卷积的Wiener滤波方法使人们认识到：弱化其中一个噪声关联函数中的因果性可显著改善数值收敛，从而使我们能够引入一种受控的实现方法。我们将这些方案与另一种优化方案[Schmitz and Stockburger, Eur. Phys. J.: Spec. Top. 227, 1929 (2019)]进行比较，评估它们降低约化密度矩阵迹的均值与方差增长的能力，以及它们在一系列温度下扩展动力学稳定且良好收敛区域的能力。通过对额外的噪声缩放自由度进行数值优化，我们确定了在所用参数下表现最佳的方案，将收敛性提高了数个数量级并增加了可模拟的时间。
引用
@article{arxiv.2006.01863,
title = {Efficient choice of coloured noises in stochastic dynamics of open quantum systems},
author = {Daniel Matos and Matthew A Lane and Ian J Ford and Lev Kantorovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01863},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 7 figures